Система воздушных сигналов СВС 1 СВС определяет

Система воздушных сигналов (СВС) 1

СВС определяет следующие параметры движения самолета : • Барометрическая высота (абсолютная, относительная, высота эшелона) – Набс, Нотн, Нэш; • Число М; • Приборная Vпр и истинная скорость Vи; • Вертикальная скорость Vy; • Углы атаки α и скольжения β. 2

Классификация высоты полета по уровню начала полета 3

Барометрический метод измерения высоты Изменение давления (d. P) с изменением высоты (d. H): d. P = - γd. H, где γ – удельный вес воздуха в данном слое γ = P / RT, где R – газовая постоянная сухого воздуха (R = 29, 27 м/град); Т – абсолютная температура, которая изменяется с высотой. Получаем d. P / P = -d. H / RT. 4

Изменение температуры воздуха в атмосфере и расчет давления Зависимость температуры (Тн) от высоты для тропосферы: Тн = То - tг. H, где To – температура воздуха у Земли; tг – вертикальный температурный градиент. Связь давления и высоты в тропосфере: Связь давления и высоты в стратосфере: 5

Формулы расчета высоты в зависимости от давления Измеряемая высота – функция четырех параметров: давления на высоте полета (Рн), давления и температуры на уровне начала отсчета высоты Ро и То (Р 11 и Т 11) и температурного градиента tг. Если принять параметры Ро (Р 11), То (Т 11) и tг постоянными, то высота может быть определена непосредственно как функция давления. 6

Принципиальная схема барометрического высотомера 7

Погрешности определения барометрической высоты и их учет • Инструментальные ошибки – несовершенство изготовления, износ деталей, изменение упругих свойств чувствительного элемента. Определяются путем проверки в лабораторных условиях. • Аэродинамические ошибки – неточное измерение статического давления на высоте, связанное с искажениями воздушного потока в месте установки ПВД. Определяются в процессе испытаний. • Методические ошибки – несоответствие фактических температур и давлений у земли и на высоте полета их расчетным или введенным значениям. 8

Воздушная скорость полета Истинная воздушная скорость Vи – скорость движения самолета относительно воздушной массы. Приборная скорость Vпр – определяется скоростным напором и включает погрешности прибора и приемника воздушного давления (ПВД). Направление вектора воздушной скорости определяется углами атаки и скольжения. 9

Схема аэродинамического метода измерения воздушной скорости V – скорость; γ – удельный вес воздуха; P – давление; е – внутренняя (тепловая энергия). 10

Соотношения аэродинамического метода измерения воздушной скорости Зависимость между скоростью, давлением и плотностью воздуха в сечениях I и II (уравнение Бернулли): В сечении I поток воздуха не искажен: V 1 = Vи, Р 1 = Рн = Рст – статическое (атмосферное давление). В сечении II скорость струи воздуха у входа в ПВД относительно самолета равна нулю: V 2 = 0, Р 2 = Рп – полное давление. Для Vи < 400 км/ч воздух практически не сжимается. Значит его удельный вес и внутреннюю энергию можно считать постоянными. При этих условиях: где Рп – Рст – динамическое давление q или скоростной напор 11

Формулы расчета воздушной скорости Скорость (Vи < 400 км/ч) определяется по формуле: Скорость (Vи > 400 км/ч) – с учетом сжимаемости воздуха: Соотношение для сверхзвуковой скорости Воздушная скорость – функция динамического и статического давления, температуры на высоте полета 12

Принципиальная схема указателя воздушной скорости 13

Погрешности определения воздушной скорости и их учет • Инструментальные ошибки – несовершенство изготовления, износ деталей, изменение упругих свойств чувствительного элемента. Определяются путем проверки в лабораторных условиях. • Аэродинамические ошибки – неточное измерение статического давления на высоте, связанное с искажениями воздушного потока в месте установки ПВД. Определяются в процессе испытаний. • Методические ошибки – несоответствие состояния воздуха (плотности и сжимаемости) стандартной атмосфере. 14